JPH04304296A - 重質油接触分解方法および装置 - Google Patents

重質油接触分解方法および装置

Info

Publication number
JPH04304296A
JPH04304296A JP3346177A JP34617791A JPH04304296A JP H04304296 A JPH04304296 A JP H04304296A JP 3346177 A JP3346177 A JP 3346177A JP 34617791 A JP34617791 A JP 34617791A JP H04304296 A JPH04304296 A JP H04304296A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
coke
fluidized bed
riser
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3346177A
Other languages
English (en)
Inventor
Hartley Owen
ハートリー・オーエン
Paul Herbert Schipper
ポール・ハーバート・シッパー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ExxonMobil Oil Corp
Original Assignee
Mobil Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mobil Oil Corp filed Critical Mobil Oil Corp
Publication of JPH04304296A publication Critical patent/JPH04304296A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • C10G11/182Regeneration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/10Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with stationary catalyst bed

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は流動床におけるコークス
付着分解触媒の再生に関する。
【0002】
【従来の技術】流動接触分解(FCC)方法において、
食卓用ソルト・アンド・ペッパー(salt and 
pepper)の粒子寸法ならびに色を有する触媒が分
解反応器と触媒再生器との間で循環している。反応器に
おいて、炭化水素原料は、熱い再生触媒ソースと接触す
る。この熱い触媒は、425〜600℃、通常460〜
560℃にて原料を蒸発させて分解する。分解反応によ
り触媒に炭素質炭化水素またはコークスが付着し、それ
により触媒が失活する。分解生成物は、コークス付着触
媒から分離される。コークス付着触媒は、触媒ストリッ
パーにおいて通常は水蒸気により揮発分がストリップさ
れ、ストリップされた触媒は、次に再生される。触媒再
生器は、酸素含有ガス、通常空気により触媒からコーク
スを燃焼させる。コークス除去により触媒活性が回復し
、同時に触媒が例えば500〜900℃、通常600〜
750℃に加熱される。この加熱された触媒は、分解反
応器にリサイクルされて新しい原料を更に分解する。再
生器においてコークスを燃焼させることにより生成する
煙道ガスは、粒状物を除去して一酸化炭素を転化するよ
うに処理されることがあり、その後、煙道ガスは、普通
に大気中に排出される。
【0003】分解のための熱は、初め再生器からの熱い
再生触媒により供給される。最終的には、原料を分解す
るために必要な熱を供給するのは原料である。原料の幾
らかは、触媒にコークスとして付着し、このコークスの
燃焼により再生器において熱が発生し、この熱が熱い触
媒の形態で反応器にリサイクルされる。流動接触分解(
FCC)方法の開発の傾向は、全ライザー分解およびゼ
オライト触媒の使用であった。
【0004】ライザー分解は、濃厚床分解より有価生成
物の収率が大きい。大部分のFCC装置は、10秒以下
、更に5秒以下のライザー内における炭化水素滞留時間
で全ライザー分解を使用している。高い活性および選択
性を有するゼオライト含有触媒が、今や大部分のFCC
装置で使用されている。これらの触媒は、再生後の触媒
上のコークスが0.1重量%以下、好ましくは0.05
重量%以下である場合に最もうまく作用する。
【0005】このように低い残留炭素レベルまでFCC
触媒を再生して、(熱を保存して空気汚染を最小限にす
るために)再生器内で一酸化炭素を二酸化炭素にまで完
全に燃焼させるために、多くのFCC操作では、触媒ま
たは再生器にCO燃焼促進金属を加える。米国特許第4
,072,600号および4,093,535号には、
分解触媒中でPt,Pd,Ir,Rh,Os,Ruおよ
びReのような燃焼促進金属を全触媒保持量基準で0.
01〜50ppmの濃度で使用することが教示されてい
る。
【0006】プロセスおよび触媒が改善されているので
、精製業においては広範囲の原料、特に、より重質であ
り、また、従来流動接触分解装置への原料中で許容され
ていたよりも多い金属および硫黄を含む原料を改質する
プロセスを使用しようと考えられている。これらのより
重質かつより汚染された原料(フィード)により、再生
器の需要が大きくなっている。残渣の処理は、再生器の
4つの現存する問題領域、即ち、硫黄、水蒸気、温度お
よびNOxを悪化させている。これらの問題に付いて以
下により詳細に説明する。
【0007】硫黄 フィード中の多くの硫黄は、再生器煙道ガス中のSOx
となる。フィード中の硫黄のレベルが高いほど、また、
再生器においてより完全に触媒を再生するほど、これら
が組合わさって再生器煙道ガス中のSOxの量が増加す
る。煙道ガス中のSOxと反応する触媒添加剤や薬剤を
含ませることにより、煙道ガスとなって大気中に排出さ
れるSOxの量を減少させようとする最小限にする試み
が為されてきた。残念ながら、大部分のFCC再生器の
条件は、SOxの吸着に対して最もよい条件ではない。 最近のFCC再生器中の高温(最高870℃)は、SO
x吸着を阻害する。煙道ガス中のSOxの量を最小限に
するもう1つの方法は、FCC反応器から長い滞留時間
の水蒸気ストリッパーに触媒を送る方法である。この方
法では、500〜550℃で使用済み触媒を水蒸気スト
リップするのが好ましく、これは有用であるが、望まし
くない硫黄−または水素−含有成分を除去するのには十
分ではない。
【0008】水蒸気 水蒸気は、水蒸気ストリッピングまたは触媒からの吸着
または同伴水蒸気として、あるいは再生器で生成する燃
焼による水としてFCC再生器中で常に存在する。これ
が触媒を失活させることは既知である。
【0009】不十分なストリッピングのために再生器に
おいては2倍の水蒸気量となる:第1は、吸着または同
伴水蒸気からのものであり、第2は不十分な触媒ストリ
ッピングのために触媒上に残っている炭化水素からのも
のである。FCCストリッパーからFCC再生器に送ら
れる触媒は、コークスまたはストリップされないで触媒
に付着している炭化水素のような水素含有成分を含む。 この水素は再生器内で燃焼して水を形成し、熱水崩壊を
引き起こす。
【0010】米国特許第4,336,160号では、段
階的再生により熱水崩壊を減らそうとしている。しかし
ながら、再生の両段階からの煙道ガスは、除去が困難で
あるSOxを含む。段階的再生においても、ストリップ
された触媒に存在する水前駆体の量を減らすことができ
るなら、それは有用である。再生器が熱くなるほど、触
媒のスチーミングがより問題となる。より高い温度によ
り水蒸気の失活効果が非常に促進される。
【0011】温度 再生器は、ますます高い温度で操作される。これは、大
部分のFCC装置が熱的にバランスされているためであ
り、分解反応の吸収される熱は、触媒に付着したコーク
スを燃焼させることにより供給される。より重質の原料
を使用する場合、分解反応に必要であるより以上のコー
クスが触媒に付着する。再生器が更に熱くなり、過剰の
熱が高温煙道ガスとして排出される。多くの製油所にお
いては、残渣または類似の高CCR(Conradso
n Carbon Residue)フィードの量が装
置が許容できる量にまで厳格に制限されている。高温は
、多くの装置の冶金学上の問題であるが、より重要であ
るのは、触媒に対する問題である。再生器において、コ
ークスの燃焼およびストリップされない炭化水素の燃焼
のために、測定される濃厚床または希薄相温度よりはる
かに高い触媒表面温度となる。
【0012】ある程度の再生器温度のコントロールは、
再生器において生じるCO/CO2比を調整することに
より可能である。コークスを一部COに燃焼させると、
CO2への完全燃焼の場合より生成する熱は少ない。し
かしながら、ある場合では、このコントロールは不十分
であり、また、COの発生が増え、これは、COボイラ
ーが存在しない場合、問題となり得る。
【0013】米国特許第4,353,812号には、チ
ューブ側に冷却媒体を通した熱交換器のシェル側に再生
器からの触媒を通すことにより触媒を冷却することが開
示されている。冷却された触媒は、再生領域にリサイク
ルされる。この方法は、再生器から熱を除去するが、ス
トリップされた触媒が再生器において非常に高い表面ま
たは局所温度に遭遇するのをそれほどまたは十分に防止
できない。
【0014】また、従来技術においては、熱い再生触媒
を冷却して再生器に戻すために、濃厚または希薄相再生
流動触媒熱除去領域または再生器ベッセルとは別にその
外部にある熱交換器が使用されている。
【0015】NOx FCC再生器内で窒素質化合物を燃焼させると、ついに
は少量のNOxが生成することになり、これらのいくら
かは再生器煙道ガスと共に排出されていた。通常、これ
らの排出は、それほど大きな問題ではなかった。比較的
低温であり、COの部分燃焼による比較的還元性の雰囲
気で、NOx生成を増やすPtのような触媒性金属が再
生器中に存在しないことがその理由である。
【0016】多くのFCC装置は、今やより酸化性雰囲
気でより高い温度で操作され、PtのようなCO燃焼促
進剤を使用して運転されている。再生器操作のこのよう
な変化によりCO発生が減少するが、通常再生器煙道ガ
スのNOxが増加する。再生器煙道ガスのNOx含量を
増やすこと無く再生器のコークスおよびCOを完全燃焼
させることは触媒再生器においては困難であり、従って
、NOx発生は、今でもしばしば問題となる。
【0017】最小限のスチーミングおよびNOx生成に
関して米国特許第4,853,187号およびヨーロッ
パ特許第259,115号に記載されており、これらは
、プロセスの各段階において触媒/煙道ガス分離器を有
する高効率再生器において触媒を多段階再生することを
開示している。コークス燃焼器にサイクロン分離器が設
けられ、輸送ライザー出口がもう1つのサイクロン分離
器につながっている。そのような方法は、触媒のスチー
ミングを最小限にするのに非常に効率的であり、NOx
発生を減らすであろうが、コークス燃焼器に触媒煙道ガ
ス分離手段を設けるために相当変更する必要がある。大
部分の精製操作において速流動床(fast flui
dized bed)コークス燃焼器は空間に締結され
るが、その中でサイクロンおよびコークス燃焼器から分
離した煙道ガスを除去するために必要な煙道ガスライン
を配置して支持するのが困難である。更に、コークス燃
焼器は、非常に腐食的な雰囲気である。
【0018】
【課題を解決するための手段】我々は、装置の上方部分
に最小限の変更を加えて、コークス燃焼器には変更を加
えないで現存する高効率再生器において容易に行える方
法で、熱水崩壊を減らして効率的な段階的触媒再生を行
えることを見いだした。
【0019】従って、本発明は、沸点が約343℃以上
の炭化水素を含んで成る重質炭化水素原料を接触分解し
て軽質生成物にする流動接触分解方法であって、接触分
解条件で操作される接触分解領域において、該原料を熱
い再生触媒ソースと接触させることにより該原料を接触
分解して、流出温度を有し、分解生成物、ならびに炭素
および水素を含んで成るコークスならびにストリップ可
能炭化水素を含む使用済み分解触媒を含んで成る分解領
域流出混合物を生成する工程、該分解領域流出混合物を
分解生成物多含有蒸気相ならびに該使用済み触媒および
ストリップ可能炭化水素を含んで成るある温度の固形分
多含有相に分離する工程、該触媒混合物をストリッピン
グガスによりストリップして、ストリップ可能化合物を
使用済み触媒からストリップしてある温度のストリップ
された触媒とする工程、酸素含有ガス入口および使用済
み触媒入口、ならびに少なくとも部分的に再生された触
媒ならびに該コークス中の炭素および水素の燃焼により
生成するCO2および水を含んで成る煙道ガス用出口を
有する濃厚相を有して成る濃厚相流動床コークス燃焼器
において、該ストリップされた触媒を酸素または酸素含
有ガスと接触させることにより該触媒を再生する工程で
あって、該コークス燃焼器には触媒/ガス分離手段は本
質的に存在せず、該コークス燃焼器は、それとつながっ
ている基部に開口を有し、少なくとも部分的に再生され
た触媒および煙道ガスを基部から上方部分の出口に輸送
する重なった希薄相輸送ライザーの下にあり、それと流
体的につながっている工程、該希薄相輸送ライザー出口
からの希薄相として排出される、触媒および水蒸気を含
んで成る煙道ガスを排出して、サイクロン分離手段にお
いて直ちにこれを触媒多含有相および該コークス中の水
素の燃焼により生成する水の90%以上を含んで成る水
蒸気多含有煙道ガス相に分離し、該分離された触媒を該
サイクロンから下方に排出して該輸送ライザーの回りの
流動床として保持され、上方に希薄相領域を有する第2
流動触媒床を形成し、該分離された水蒸気多含有煙道ガ
ス相を該第2流動床および該第2流動床より上方の希薄
相蒸気領域から隔離されてそれに対して閉鎖され、煙道
ガスを該再生手段から除去するように成っている煙道ガ
ス除去手段に排出する工程、ならびに接触分解方法に、
該第2流動床から得られた熱い再生触媒ストリームをリ
サイクルする工程を含んで成る方法を提供する。
【0020】もう1つの態様では、本発明は、約343
℃以上の沸点を有する炭化水素を含んで成る重質炭化水
素原料を軽質生成物に接触分解する流動接触分解方法で
あって、接触分解条件にて操作されている接触分解領域
において、該原料を熱い再生触媒のソースと接触させる
ことにより該原料を接触分解して、流出温度を有し、分
解生成物、ならびに炭素および水素を含んで成るコーク
スならびにストリップ可能炭化水素を含む使用済み分解
触媒を含んで成る分解領域流出混合物を生成する工程、
該分解領域流出混合物を分解生成物多含有蒸気相ならび
に該使用済み触媒およびストリップ可能炭化水素を含ん
で成るある温度の固形分多含有相に分離する工程、該触
媒混合物をストリッピングガスによりストリップして、
使用済み触媒からストリップ可能化合物を除去する工程
、酸素含有ガスおよび使用済み触媒用の入口、ならびに
少なくとも部分的に再生された触媒ならびに該コークス
中の炭素および水素の燃焼により生成するCO2および
水を含んで成る煙道ガス用の頂部出口を有する流動床を
有して成る濃厚相流動床コークス燃焼器において、該ス
トリップされた触媒を酸素または酸素含有ガスと接触さ
せて該ストリップされた触媒を再生する工程であって、
該コークス燃焼器は、本質的に触媒/ガス分離手段を有
さず、少なくとも部分的に再生された触媒および煙道ガ
スを基部からその上方部分にある出口まで輸送する、該
コークス燃焼器とつながっている基部に開口を有する重
なり希薄相輸送ライザーの下にあり、それに対して開口
している工程、少なくとも部分的に再生された触媒およ
び燃焼により生成する水を含んで成る煙道ガスを該希薄
相ライザー出口からそれとつながっている入口を有する
少なくとも1つのサイクロン分離器手段を経由して排出
して直ちに分離する工程であって、該サイクロン分離器
は該第2流動床を害さず、あるいは撹拌することなく再
生器から排出された煙道ガスを除去する煙道ガス出口手
段とつながっている蒸気出口を経由して回収蒸気を排出
し、ジップレッグを有して成る触媒出口を有する工程、
該第2流動床における触媒滞留時間を少なくとも約1分
とするのに十分量の触媒を該第2流動床において保持す
る工程、再生器に加える酸素または酸素含有ガスの少な
くとも5%を該第2流動床に供給し、該第2流動床にお
いて少なくとも0.24フィート/秒の空塔速度を保持
し、使用済み触媒のコークスの炭素含量の少なくとも1
0%を該第2流動床において除去する工程、ならびに接
触分解工程に熱い再生触媒を該第2流動床からリサイク
ルする工程を含んで成る。
【0021】装置の態様において、本発明は、約343
℃以上の沸点を有する炭化水素を含んで成る重質炭化水
素原料を接触分解触媒と接触させることにより該原料を
軽質生成物に流動接触分解する装置であって、該原料の
ソースおよび熱い再生触媒のソースとつながっている入
口、ならびに分解生成物ならびにコークスおよびストリ
ップ可能炭化水素を含む使用済み触媒を含んで成る分解
領域流出混合物を排出する出口を有する接触分解反応器
手段、該分解領域流出混合物を分解生成物多含有相なら
びに該使用済み触媒およびストリップ可能炭化水素を含
んで成る固形分多含有相に分離する、該反応器出口とつ
ながっている分離手段、使用済み触媒用の入口、ストリ
ッピングガス用入口、ストリッピング蒸気用出口および
ストリップされた固形分を排出するための固形分出口を
有して成るストリッピング手段、直列に接続されたコー
クス燃焼器手段、希薄相輸送ライザーおよびライザー出
口触媒/蒸気分離手段を有して成る触媒再生手段、なら
びに該第2流動床および該接触分解手段とつながってい
る、該分解手段に再生触媒をリサイクルするための触媒
リサイクル手段を有して成り、該コークス燃焼器は、内
部に触媒流動床を保持できるようになっており、該スト
リッピング手段からの該固形分出口とつながっている、
ストリップされた触媒用の入口、再生ガス入口および少
なくとも部分的に再生された触媒ならびに煙道ガスを排
出するための上方出口を有し、該コークス燃焼器の出口
は、希薄相輸送ライザーの基部にある入口とつながって
おり、該コークス燃焼器は、本質的に触媒/ガス分離手
段を有さず、希薄相輸送ライザー手段は、該コークス燃
焼器手段から内部に再生触媒の濃厚相流動床を保持する
ようになっている収納ベッセル内に延び、該ライザーは
、少なくとも部分的に再生された触媒および煙道ガスを
ライザーの基部から該収納ベッセル内に位置するライザ
ーの上方部分にある出口まで輸送し、該コークス燃焼器
出口とつながっている開口を基部に有し、ライザー出口
サイクロン分離器は、該輸送ライザー出口とつながって
いる、該煙道ガスを迅速に分離して隔離して除去し、分
離された触媒をジップレッグを経由して排出して該収納
ベッセル内に触媒の第2流動床を形成するようになって
いる装置を提供する。
【0022】「図1」は、本発明の高効率再生器を有す
るFCC装置の簡素化模式図である。「図2」は、本発
明の高効率再生器の簡素化模式図であり、空気供給の制
御および分配のための好ましいコントロールシステムを
有する。本発明の高効率再生を示す図面と関連させて説
明することにより本発明をより理解できるであろう。
【0023】重質原料は、ライザー分解FCC反応器4
の下方端部にライン1を経由して供給される。熱い再生
触媒は、スタンドパイプ102およびコントロールバル
ブ104を経由して加えられ原料と混合される。好まし
くは、ライン141を経由して霧状水蒸気をライザーの
底部に通常原料と共に幾らか加える。より重質の原料、
例えば残渣が2〜10重量%の場合、水蒸気を使用して
よい。炭化水素−触媒混合物は、一般的には希薄相とし
てライザー4内を上昇する。分解生成物およびコークス
付着触媒は、ライザー流出導管6からベッセル2内の第
1段階サイクロン8に排出される。ライザー頂部の温度
、導管6内の温度は、480〜615℃、好ましくは約
538〜566℃の範囲である。ライザーの頂部の温度
は、通常、ライザー4内の触媒のオイルに対する割合を
調節することにより、あるいは原料予熱を変えることに
よりコントロールされる。
【0024】サイクロン8は、分解生成物から大部分の
触媒を分離し、この触媒をジップレッグ12を経由して
ベッセル2の下方部分に位置するストリッピング領域3
0に排出する。蒸気および少量の触媒は、ガス流出導管
20を経由してサイクロン8を出て、第2段階反応器サ
イクロン14に流入する。第2段階サイクロン14は、
実際には直列の多段サイクロンであり、幾らか更に触媒
を回収して、これをジップレッグを経由してストリッピ
ング領域30に排出する。
【0025】第2段階サイクロンの頂部ストリーム、分
解生成物および触媒微粒は、流出導管16およびライン
120を経由して生成物蒸留塔(図示せず)に送られる
。ストリッピング蒸気は、ベッセル2の雰囲気に入り、
出口ライン22を経由してこのベッセルを出る。
【0026】サイクロンのジップレッグから排出される
コークス付着触媒は、ストリッピング領域30の触媒床
31として集められる。サイクロンのジップレッグは、
触媒床31内に延ばすことによりシールされ、あるいは
トリクルバルブ19によりシールされる。
【0027】いくつかのサイクロン8および14を図示
したに過ぎないが、通常多くのサイクロンがそれぞれの
サイクロン分離段階において使用される。好ましい閉鎖
(closed)サイクロンシステムが、ハダッド(H
addad)らの米国特許第4,502,947号に記
載されており、これを本明細書においても参照できる。
【0028】ストリッパー30は、「ホット(hot)
ストリッパー」である。ホットストリッピングが好まし
いが、必須ではない。使用済み触媒は、床31において
再生器からの熱い触媒と混合される。直接接触熱交換に
より使用済み触媒が加熱される。再生された触媒は、ス
トリッピング領域30より55℃(100°F)高い温
度〜871℃(1600゜F)の温度を有し、床31に
おいて使用済み触媒を加熱する。再生器80からの触媒
は、輸送ライン106および触媒流をコントロールする
スライドバルブを経由してベッセル2に入る。熱い再生
触媒を加えることによりライザー反応器出口温度より5
5℃(100゜F)高い温度〜816℃における第1段
階ストリッピングが可能となる。好ましくは、第1段階
ストリッピング領域は、少なくともライザー頂部温度よ
り少なくとも83℃(150゜F)高い温度であるが、
760℃(1400゜F)以下で操作される。
【0029】床31では、ストリッピングガス、好まし
くは水蒸気は、触媒に対して向流で流れる。ストリッピ
ングガスは、1つまたはそれ以上の導管341により床
31の下方部分に加えられるのが好ましい。ストリッピ
ング領域の床31は、トレイまたはバッフル(図示せず
)を有するのが好ましい。ストリッピング水蒸気を、要
すれば水蒸気ライン241を経由してライザーサイクロ
ンに加えてよい。
【0030】高温ストリッピングによりコークス、硫黄
および水素が使用済み触媒から除去される。ストリップ
されない炭化水素の炭素は再生器においてコークスとし
て燃焼されるので、コークスは除去される。硫黄は、硫
化水素およびメルカプタンとして除去される。水素は、
分子状水素、炭化水素および硫化水素として除去される
。ストリッパーの蒸気は、ライザー反応器からの分解生
成物の本体と共に生成物回収に送られるので、除去され
る物質により有価液体生成物の回収が増加する。高温ス
トリッピングにより、再生器に対するコークス負荷が3
0〜50%またはそれ以上減少し、また、分子状水素、
軽質炭化水素およb他の水素含有化合物として水素の5
0〜80%が除去され、硫化水素およびメルカプタンと
して硫黄の35〜55%が除去されアンモニアおよびシ
アナイドとして窒素の一部分が同様に除去される。
【0031】ホットストリッピング領域を「図1」に示
したが、本発明は、ホットストリッパー自体ではない。 本発明の方法は、また、通常のストリッパーと共に、あ
るいは長い滞留時間の水蒸気ストリッパーと共に、ある
いは内部または外部熱交換手段を有するストリッパーと
共に使用してよい。
【0032】「図1」に示していないが、必要であれば
、熱い触媒および流動化ガス用の入口ならびに冷却され
た触媒およびストリッパー蒸気用の出口を有する内部ま
たは外部触媒ストリッパー/クーラーを使用して、スト
リップされた触媒が再生器に入る前に、これを冷却する
ために使用してよい。
【0033】ストリップされた触媒は、導管42を経由
して再生器ライザー60に送られる。ライン66からの
空気およびストリップされた触媒は、混合されて空気触
媒分散器74を経由して再生器80のコークス燃焼器6
2に送られる。床62において、触媒上のコークスのよ
うな燃焼性物質は、空気または酸素含有ガスと接触する
ことにより燃焼される。
【0034】好ましくは、ライン66を経由してライザ
ーミキサー60の底部へ加えられる空気または酸素含有
ガスは、再生器80に加える全空気の50〜95%に制
限される。空気供給の制限により、ライザーミキサー内
における炭素燃焼の速度がある程度抑制され、本発明の
方法では、再生器において触媒が履歴する局所的高温を
可能な限り最小限にしようとしている。空気を制限する
ことにより燃焼およびライザーミキサー内において履歴
する温度上昇が制限され、また、そこで生じる触媒失活
の量が制限される。また、燃焼による水の大部分および
それにより生じる水蒸気の大部分が、可能な限り最も低
い温度において生成するのが確保される。
【0035】空気の供給、好ましくは全空気の5〜50
%をライン160および空気分配アーム167を経由し
てコークス燃焼器に加えるのが好ましい。この場合、再
生器80には所望量の空気を供給してよく、ライザーミ
キサー60においては比較的穏やかでより還元性の条件
において多くの炭化水素が燃焼する一方、CO2へのC
Oの後燃焼を完結することができる。
【0036】急速なコークス燃焼に通常必要とされる高
温を達成し、CO後燃焼を促進するために、ライン10
1およびコントロールバルブ103を経由して熱い再生
触媒を幾らかリサイクルすることにより、コークス燃焼
器62の速流動床(fast fluidised b
ed)76の温度を上げてよく、また、そうするのが好
ましい。コークス燃焼器内の温度が高すぎる場合、コー
クス燃焼器の速流動床に突っ込まれているチューブとし
て示した触媒クーラー48により熱を幾らか除去できる
。非常に効率的な熱移動を速流動床で行うことができ、
従って、これは、同時に(熱い触媒をリサイクルするこ
とにより)コークス燃焼器を加熱し、また、(触媒クー
ラー48を使用することにより)コークス燃焼器を冷却
することの双方に有用となり得る。
【0037】コークス燃焼器62において、ライン66
または160から加えるとに拘らず、燃焼空気は、床7
6の触媒を流動化し、引き続き、再生器ライザー83を
通過する希薄相として触媒を連続的に輸送する。希薄相
は、ライザー83およびライザー出口306を上向きに
通って第1再生器サイクロン308内に送られる。触媒
は、ジップレッグ84を経由して下に排出され、再生器
80内に位置する触媒の第2の比較的濃厚な床82を形
成する。
【0038】大部分の触媒はジップレッグ84を経由し
て下に送られるが、煙道ガスおよび幾らかの触媒は、出
口310を経由してライン322の拡大開口324に送
られる。これにより、コークス燃焼器または希薄相輸送
ライザーで生成する煙道ガスの大部分および煙道ガス中
に存在する燃焼による水の大部分が、ベッセル80の雰
囲気から隔離されて、また、迅速に除去される。水蒸気
含有煙道ガスは、第2流動床82に集まっている触媒に
当たるまたは接触することはなく、また、熱水的に失活
させることもない。再生器ライザーサイクロンガス出口
からの煙道ガスは、ライン320および322を経由し
てもう1つのサイクロン分離段階、サイクロン86に殆
ど直ちに供給される。煙道ガスからの触媒の分離の追加
の工程が行われ、触媒をジップレッグ90を経由して回
収し、ガス排出ライン88を経由して煙道ガスを排出す
る。煙道ガスは、第3段階サイクロン92において、サ
イクロン分離の第3段階に排出するのが好ましい。固形
分含量が非常に減少した煙道ガスが再生器80およびサ
イクロン92からライン94およびライン100を経由
して排出される。
【0039】種々のサイクロンから排出される熱い再生
触媒は、床82を形成し、この床は、再生器の他のいず
れの部分よりも実質的に熱く、ストリッピング領域30
よりはるかに熱い。床82は、ストリッピング領域31
より少なくとも55℃(100゜F)高く、好ましくは
少なくとも83℃(150゜F)高い。触媒の失活を防
止するために、再生器温度は最高871℃(1600゜
F)である。
【0040】好ましくは、バルブ72およびライン78
を経由して濃厚床82に空気を加える。濃厚床82は、
高効率再生器において通常使用されるより相当多くの触
媒量を含む。第2流動床82に燃焼空気を加えることに
よりコークス燃焼のいくらかが濃厚床82の比較的乾燥
した雰囲気にシフトされ、触媒の熱水劣化が最小限にな
る。床82における追加の保持および増加した滞留時間
により、比較的乾燥した条件の下で使用済み触媒のコー
クス含量の5〜70%、好ましくは10〜60%、最も
好ましくは30〜55%を除去できる。これは、第2流
動床82において触媒保持量を非常に制限して高効率再
生器を操作していたこれまでの方法とは相当異なってい
る。
【0041】空気の段階的供給は、各段階において触媒
が履歴する温度上昇を制限し、触媒が高温である時間を
幾らか制限するという追加の利点がある。好ましくは、
各段階(ライザーミキサー60、コークス燃焼器62、
輸送ライザー83および第2流動床82)において供給
する空気の量を監視して、最も低い温度にて可能な限り
迅速に多くの水素が燃焼するようコントロールする一方
、炭素燃焼が可能な限り遅く起こり、プロセスの最後の
段階のために最高温度が保持される。この方法において
、不十分にストリップされた炭化水素故のきわめて高い
遷移温度の大部分および燃焼水の大部分は、触媒が最も
冷たいライザーミキサー60にて生じる。生成する水蒸
気は、ゼオライトの熱水劣化を引き起こすであろうが、
温度が非常に低いので活性の低下は最小限になる。 第2流動床におけるコークス燃焼を幾らか保持しておく
ことにより、最も高い温度が再生器の最も乾燥した部分
に限定される。ライザーミキサーまたはコークス燃焼器
において生成する燃焼による水は、希薄相輸送ライザー
83から排出される触媒煙道ガス分離故に、第2流動床
82において触媒と接触しないであろう。
【0042】再生器の種々の領域において生じる燃焼の
相対的な量に拘らず、また、完全または部分CO燃焼が
達成されるかに拘らず、第2流動床の触媒は、最も熱い
触媒であり、本発明の触媒ストリッパーにおいて使用済
みコークス付着触媒を加熱するための熱い再生触媒のソ
ースとして使用するのが好ましい。好ましくは、熱い再
生触媒を濃厚床82から熱い再生触媒を幾らか取り出し
て、ライン106を経由してストリッパー30の触媒の
濃厚床31に送る。熱い再生触媒は、新しい原料を加熱
して分解するためにライン102および触媒流コントロ
ールバルブ104を経由して送られる。
【0043】「図1」の態様において、CO分析コント
ローラー625およびプローブ610のような煙道ガス
分析器を使用して第2流動床82より上方の希薄相領域
における蒸気の組成を監視し、完全または部分CO燃焼
を保持するのが好ましい。CO含量の増加により、信号
がコントロールライン615を経由してバルブ72のバ
ルブコントローラー620に送られ、より多くの空気が
加えられる。また、煙道ガス分析器を再生器ライザー出
口306に接続して、ライン160を経由してコークス
燃焼器に加えられる空気をコントロールしてその中また
は輸送ライザー83における完全または部分CO燃焼を
維持できる。
【0044】2つの燃焼領域は、一体に接続されている
。燃焼器82からの煙道ガスは、環状ベント324で領
域62からの煙道ガスと混合され、従って、2つの領域
は、一体に接続されている。好ましくは双方の領域は、
完全または部分CO燃焼モードで操作される。
【0045】「図2」の態様 「図2」に示した態様において、反応器およびストリッ
パーは、「図1」に示した態様のものと同じであり、再
生器の装置の多く、例えばライザー反応器4も同じであ
る。ライザーミキサー、コークス燃焼器および輸送ライ
ザーは本質的に双方の図面において同じである。それぞ
れの図面において同様の要素は、同じ引用番号を付して
いる。
【0046】コークス燃焼器および第2流動床は、「図
2」の態様において独立して操作できる。再生器の種々
の段階に空気を加えることをコントロールするための異
なる方法が可能である。
【0047】温度差コントローラー410は、再生器輸
送ライザー出口と組み合わせたサイクロン308の入口
および蒸気出口(それぞれ306および320)の温度
に対応して熱電対または他の温度検知手段400および
405から信号を受け取る。温度差デルタTは、後燃焼
を示す。次に、適当な信号をコントロールライン415
を経由して送り、バルブ420を通過する空気流量を変
え、ライン160を経由してコークス燃焼器に加えられ
る空気を制御する。上方濃厚床への空気の供給は、通常
の方法、例えばライン78の空気流量を制御するバルブ
でコントロールできる。コークス燃焼器および輸送ライ
ザーにおいて触媒再生を全部行うことも可能であり、こ
の場合、床82に空気を供給するために穏やかで一定量
の空気をライン78を介して加える必要があるだけであ
る。
【0040】好ましくは、バルブ72およびライン78
を経由して濃厚床82に空気を加える。濃厚床82は、
高効率再生器において通常使用されるより相当多くの触
媒量を含む。第2流動床82に燃焼空気を加えることに
よりコークス燃焼のいくらかが濃厚床82の比較的乾燥
した雰囲気にシフトされ、触媒の熱水劣化が最小限にな
る。床82における追加の保持および増加した滞留時間
により、比較的乾燥した条件の下で使用済み触媒のコー
クス含量の5〜70%、好ましくは10〜60%、最も
好ましくは30〜55%を除去できる。これは、第2流
動床82において触媒保持量を非常に制限して高効率再
生器を操作していたこれまでの方法とは相当異なってい
る。
【0041】空気の段階的供給は、各段階において触媒
が履歴する温度上昇を制限し、触媒が高温である時間を
幾らか制限するという追加の利点がある。好ましくは、
各段階(ライザーミキサー60、コークス燃焼器62、
輸送ライザー83および第2流動床82)において供給
する空気の量を監視して、最も低い温度にて可能な限り
迅速に多くの水素が燃焼するようコントロールする一方
、炭素燃焼が可能な限り遅く起こり、プロセスの最後の
段階のために最高温度が保持される。この方法において
、不十分にストリップされた炭化水素故のきわめて高い
遷移温度の大部分および燃焼水の大部分は、触媒が最も
冷たいライザーミキサー60にて生じる。生成する水蒸
気は、ゼオライトの熱水劣化を引き起こすであろうが、
温度が非常に低いので活性の低下は最小限になる。 第2流動床におけるコークス燃焼を幾らか保持しておく
ことにより、最も高い温度が再生器の最も乾燥した部分
に限定される。ライザーミキサーまたはコークス燃焼器
において生成する燃焼による水は、希薄相輸送ライザー
83から排出される触媒煙道ガス分離故に、第2流動床
82において触媒と接触しないであろう。
【0042】再生器の種々の領域において生じる燃焼の
相対的な量に拘らず、また、完全または部分CO燃焼が
達成されるかに拘らず、第2流動床の触媒は、最も熱い
触媒であり、本発明の触媒ストリッパーにおいて使用済
みコークス付着触媒を加熱するための熱い再生触媒のソ
ースとして使用するのが好ましい。好ましくは、熱い再
生触媒を濃厚床82から熱い再生触媒を幾らか取り出し
て、ライン106を経由してストリッパー30の触媒の
濃厚床31に送る。熱い再生触媒は、新しい原料を加熱
して分解するためにライン102および触媒流コントロ
ールバルブ104を経由して送られる。
【0043】「図1」の態様において、CO分析コント
ローラー625およびプローブ610のような煙道ガス
分析器を使用して第2流動床82より上方の希薄相領域
における蒸気の組成を監視し、完全または部分CO燃焼
を保持するのが好ましい。CO含量の増加により、信号
がコントロールライン615を経由してバルブ72のバ
ルブコントローラー620に送られ、より多くの空気が
加えられる。また、煙道ガス分析器を再生器ライザー出
口306に接続して、ライン160を経由してコークス
燃焼器に加えられる空気をコントロールしてその中また
は輸送ライザー83における完全または部分CO燃焼を
維持できる。
【0044】2つの燃焼領域は、一体に接続されている
。燃焼器82からの煙道ガスは、環状ベント324で領
域62からの煙道ガスと混合され、従って、2つの領域
は、一体に接続されている。好ましくは双方の領域は、
完全または部分CO燃焼モードで操作される。
【0045】「図2」の態様 「図2」に示した態様において、反応器およびストリッ
パーは、「図1」に示した態様のものと同じであり、再
生器の装置の多く、例えばライザー反応器4も同じであ
る。ライザーミキサー、コークス燃焼器および輸送ライ
ザーは本質的に双方の図面において同じである。それぞ
れの図面において同様の要素は、同じ引用番号を付して
いる。
【0046】コークス燃焼器および第2流動床は、「図
2」の態様において独立して操作できる。再生器の種々
の段階に空気を加えることをコントロールするための異
なる方法が可能である。
【0047】温度差コントローラー410は、再生器輸
送ライザー出口と組み合わせたサイクロン308の入口
および蒸気出口(それぞれ306および320)の温度
に対応して熱電対または他の温度検知手段400および
405から信号を受け取る。温度差デルタTは、後燃焼
を示す。次に、適当な信号をコントロールライン415
を経由して送り、バルブ420を通過する空気流量を変
え、ライン160を経由してコークス燃焼器に加えられ
る空気を制御する。上方濃厚床への空気の供給は、通常
の方法、例えばライン78の空気流量を制御するバルブ
でコントロールできる。コークス燃焼器および輸送ライ
ザーにおいて触媒再生を全部行うことも可能であり、こ
の場合、床82に空気を供給するために穏やかで一定量
の空気をライン78を介して加える必要があるだけであ
る。
【0048】サイクロンの上流における完全後燃焼を考
える場合、温度が十分高く、および/またはPtのよう
なCO燃焼促進剤が十分に存在するなら、より多くの燃
焼空気をコークスに供給することにより後燃焼を減らす
または省略することができるであろう。
【0049】再生器における発熱を制限するか、NOx
発生を最小限にするか、あるいは再生器の高温燃焼能力
を増やす目的の場合、部分CO燃焼が望ましいことがあ
る。空気供給をコントロールしてこれを行う場合、後燃
焼またはデルタTの増加のためにコークス燃焼器への空
気の供給を減らす必要があるであろう。
【0050】「図2」の態様において、煙道ガス系統は
、完全に分離されている。コークス燃焼領域は、いずれ
も部分または完全CO燃焼モードで相互に独立して操作
できる。
【0051】「図2」の輸送ライザー83から排出され
る煙道ガスおよび触媒は、ライン306およびサイクロ
ン分離器308を経由して排出される。触媒は、ジップ
レッグ84を経由して再生器80の第2流動床82に向
かって下に排出される。煙道ガスおよび煙道ガス中に存
在する燃焼による水は、ライン320を経由してサイク
ロン308から除去され、煙道ガスから触媒を分離する
ためのもう1段の第2サイクロン486に送られる。こ
のサイクロン分離の第2段階で回収される触媒は、ジッ
プレッグ490を経由して排出されるが、このジップレ
ッグは、第2流動床82に突っ込まれてシールされてい
る。このサイクロンのジップレッグは、フラップバルブ
によってシールしてもよい。第2段階サイクロン486
からの煙道ガスは、ライン488を経由して収納ベッセ
ルから除去される。双方のサイクロン308および48
6は、ベッセル80内のガス雰囲気から隔離されている
【0052】また、第2流動床82におけるコークス燃
焼により発生する煙道ガスストリームが存在する。この
煙道ガスは、非常に高温で非常に乾燥していると考えら
れる。第2流動床が通常高効率再生器において最も高温
の箇所であるので煙道ガスが熱い。コークスの水素含量
または「ファーストコークス」の全てが第2流動床の上
流で触媒から燃焼されているので、煙道ガスが乾燥して
いると考えられる。多くの、恐らく大部分の水素は、ラ
イザーミキサー内で燃焼する。ライザーミキサー内で残
存するそのような水素は、コークス燃焼器及び希薄相輸
送ライザーを通ることにより本質的に完全に除去される
。残存して輸送ライザー出口から出るコークスの水素含
量は、非常に小さく、5%以下であり、しばしば2%ま
たは1%以下である。このコークスを第2流動床で燃焼
させてCO2またはCOとCO2の混合物を生成できる
が、このコークス燃焼において生成する水は非常に少な
いと考えられる。従って、床82におけるコークス燃焼
による煙道ガスは、輸送ライザーを出る煙道ガスとは異
なり、異なって処理される。
【0053】床82においてコークス燃焼により生成す
る高温乾燥煙道ガスは、通常、輸送ライザーからの煙道
ガスよりはるかに少ない微粒/触媒含量を有する。これ
は、床82における空塔蒸気速度が、コークス燃焼器の
速流動床を形成する場合に使用される蒸気速度よりはる
かに小さいからである。コークス燃焼器および輸送ライ
ザーは、全触媒がそれらから排出される場合に有効に機
能するが、一方、第2流動床は、触媒が希薄相に運ばれ
ない場合に最もうまく機能する。第2流動床のこの小さ
い蒸気速度のため、単一段階サイクロン508を使用し
て乾燥煙道ガスから同伴触媒を回収できる。回収された
触媒は、ジップレッグ584を経由して下に排出され、
第2流動床に戻される。高温乾燥煙道ガスは、ベッセル
出口100とつながっているサイクロン出口520を経
由して排出される。
【0054】2つの煙道ガスストリームは別々であるの
で、操作において非常に大きな融通性が生じる。CO燃
焼ボイラーが存在する場合、あるいは、CO煙道ガス中
のCOを処理する他の手段が存在する場合、コークス燃
焼器及び第2流動床の双方を部分燃焼モードで操作して
、再生器におけるは熱発生を最小限にし、再生器におけ
るコークス燃焼能力を最大限にし、またNOx発生を最
小限にできる。双方のセクションを完全CO燃焼モード
で操作して、装置内における熱発生を最大限にし、可能
な限り最も清浄な触媒を得、CO発生を最小限にし、ま
た、非常に熱い触媒を得ることができる。
【0055】コークス燃焼器を部分CO燃焼モードで操
作してコークス燃焼器において比較的高い水蒸気圧にお
ける発熱および温度上昇を最小限にし、NOx発生を最
小限にできる。触媒の仕上げは、非常に酸化性の雰囲気
の第2流動床においてでき、第2流動床からの煙道ガス
からのCO発生を最小限にしながらも可能な限り最もき
れいな触媒が得られる。第2流動床のこのような条件に
より、通常、この床からのNOx発生が増加するが、本
発明においては低いNOx発生が達成される。それは、
本質的には窒素含有コークスが、コークス燃焼器の還元
性雰囲気において相当燃焼されているからである。
【0056】コークス燃焼器を、完全CO燃焼モードで
操作して、第2流動床を部分CO燃焼で操作してよい。 これは、触媒に大量のCO燃焼促進剤を含ませることに
より、比較的大量の使用済み触媒処理量とすることによ
り、コークス燃焼器において比較的大きい蒸気速度とす
ることにより、あるいは好ましくはこれらを幾つか組み
合わせることにより行うことができる。コークス燃焼器
においてコークスを完全燃焼させるのに十分な滞留時間
はないであろうが、CO燃焼反応は、存在する大量のP
tなどにより希薄相において急速に進み、その結果、コ
ークス燃焼器において、部分的な再生ではあるが、CO
2への完全燃焼が達成される。第2流動床を部分CO燃
焼モードで操作して、装置内における発熱を最小限にで
きる。完全CO燃焼モードでCO燃焼器を、部分燃焼モ
ードで第2流動床を操作することは、現存する高効率再
生器のコークス燃焼能力を大きくするよい方法である。 コークス燃焼の大部分は、コークス燃焼器および希薄相
輸送ライザーで起こり、非常に低いCO含量の煙道ガス
が生成する。余分のブロアー能力および小さいサイズの
COボイラーを加えて第2流動床において追加のコーク
ス燃焼を行うことができる。余分のサイクロン508の
設計および操作は、第2流動床の蒸気速度が比較的小さ
いので比較的簡単である。このサイクロンは、全部の煙
道ガスを処理する必要はなく、第2流動床で生成する部
分のみでよい。蒸気速度は、はるかに小さく、それ故、
第2流動床の上方希薄相において触媒同伴は、はるかに
小さいと考えられる。
【0057】この方法にはいくつかの制約がある。完全
CO燃焼を達成する必要がある場合、希薄相輸送ライザ
ーの温度は、十分に高い必要があり、あるいはCO燃焼
促進剤の濃度を十分に大きくする必要があり、あるいは
熱い再生触媒のリサイクルを十分にする必要が有り、輸
送ライザーにおいて本質的に完全なCO燃焼が達成され
る。コークス燃焼器の高温は、空気を十分に予熱し、ト
ーチ油または燃料ガスのような容易に燃焼する基質をコ
ークス燃焼器に加えることにより、あるいは大量の熱い
再生触媒をコークス燃焼器にリサイクルすることにより
得ることができる。熱い再生触媒のリサイクルは、特に
好ましい方法である。
【0058】(コークス燃焼をいくらか第2流動床82
にシフトするために)コークス燃焼器または希薄相輸送
ライザーへの空気を制限することにより輸送ライザーに
おいて完全CO燃焼を行うことがより困難になる。CO
燃焼促進剤のレベルをより高くすることにより輸送ライ
ザーにおけるCOの希薄相燃焼が促進される一方、コー
クス燃焼器または輸送ライザーにおける炭素燃焼速度へ
の影響ははるかに小さい。コークス燃焼器への触媒リサ
イクルを増やすと、コークス燃焼器の温度が上昇するこ
とによりコークス燃焼速度が大きくなり、CO発生が幾
らか減少する。
【0059】部分CO燃焼のみとなるように部分燃焼モ
ードのみで装置を運転し、再生器の下流のCOボイラー
に発熱をシフトする場合、再生器の異なる箇所にてはる
かに大量の空気を供給することが可能となる。また、部
分CO燃焼は再生器に関連するNOxの発生を大きく減
らす。部分CO燃焼は、通常ではない悪い原料、例えば
CCRレベルが5または10重量%を越えるものを使用
できる良い方法である。COボイラーにおける下流燃焼
により、能力に限界のある現存の空気ブロアーを使用し
て、再生器のコークス燃焼能力を大きくでき、はるかに
多くのコークスを燃焼させることができる。
【0060】本発明の方法および装置の別の部分のより
詳細な説明を以下に行う。本発明の多くの要素、例えば
分解触媒は、通常のものであってよく、あるいは容易に
入手できるものであり、従って、そのような要素の説明
は簡単に行う。
【0061】FCC原料 いかなる従来のFCCフィードも用いることができる。 本発明の方法はCCR物質のレベルが高く、2、3、5
および10重量%CCRを越える、困難な原料油を処理
するのに特に有用である。この方法は特に部分CO燃焼
モードで動作する場合に、比較的窒素含量が高く、そう
でなければ通常のFCC装置において許容されないNO
x発生を起こす原料も許容する。
【0062】原料は石油留分又は残留ストックなどの典
型的なもので、未使用でも部分的に精製されているもの
から、灯油およびシェール油などの典型的でないもので
あってもよい。原料はしばしばすでに分解を受けた軽質
および重質サイクル油などの再循環炭化水素を含有する
。好ましい原料は軽油、減圧軽油、常圧残渣油および真
空残渣油である。本発明は、約343℃以上の初留点を
有する原料を用いた場合、最も有用である。
【0063】FCC触媒 いかなる市販のFCC触媒を用いてもよい。触媒は10
0%アモルファスであってもよいが、好ましくは、シリ
カ−アルミナ、粘土(クレイ)など多孔性耐火性マトリ
ックス中にゼオライトを含有してもよい。ゼオライトは
、通常触媒の5〜40重量%で、残りはマトリックスで
ある。通常のゼオライトとしてはXおよびYゼオライト
が挙げられるが、超安定、または比較的高シリカYゼオ
ライトが好ましい。脱アルミ化Y(DEAL Y)およ
び超疎水性Y(UHP Y)ゼオライトを用いてもよい
。ゼオライトは希土類、例えば0.1から10重量%の
希土類で安定化されてもよい。
【0064】比較的高シリカゼオライトを含有する触媒
が、本発明において用いるのに好ましい。これらはFC
C再生器中のCOからCO2への完全な燃焼に通常関連
した高温に耐える。触媒は1またはそれ以上の添加物で
あって、別個の添加物粒子として存在するかまたは分解
触媒の各粒子と混合されたもののいずれかを含有しても
よい。オクタンを向上し(形状選択性ゼオライト、即ち
ZSM−5に代表されるコンストレイントインデックス
(ConstraintIndex)が1〜12のもの
、および類似の結晶構造を有する他の物質)、SOx(
アルミナ)を吸着し、NiおよびV(酸化MgおよびC
a)を除去するために添加物を添加することができる。 SOxを除去するための良好な添加物は、触媒供給先か
ら入手できる。
【0065】FCC反応器条件 通常のFCC反応器条件を用いてもよい。反応器はライ
ザー分解装置または濃厚床装置のいずれか、または両方
であってもよい。ライザー分解が非常に好ましい。典型
的なライザー分解反応条件としては、触媒/油比が0.
5:1から15:1、好ましくは3:1から8:1で、
触媒接触時間は0.5〜50秒、好ましくは、1〜20
秒である。
【0066】ライザー反応器の基部にてアトマイジング
(atomizing)原料混合ノズル、例えばベート
・フォグ(Bete Fog.)から市販されているよ
うなものを使用するのが好ましいが、必須ではない。必
須ではないが、「図1」および「図2」に示すように、
ライザーの底部にライザー加速領域を設けることが好ま
しく、使用済み触媒から分解生成物を急速かつ効率的に
分離する閉鎖サイクロン系へのライザー反応器出口を設
け、触媒がライザーを出た直後で通常の触媒ストリッパ
ーの上流で触媒を急速にストリップし、および/または
熱い触媒ストリッパーを使用する。熱い再生触媒を幾ら
か使用済み触媒に加えることにより、熱いストリッパー
が使用済み触媒を加熱する。触媒クーラーは、加熱触媒
が触媒再生器に送られる前に、これを冷却する。
【0067】触媒再生 本発明の方法および装置は多くの常套の要素を使用でき
る。本発明の方法および装置の出発点は、図面に示すよ
うな高効率の再生器であり、この本質的な要素には、コ
ークス燃焼器、希薄相輸送ライザーおよび第2流動床が
包含される。好ましくはライザーミキサーを使用する。 これらの要素は、一般的に知られている。
【0068】1つの態様において、本発明は、再生器輸
送ライザーを出る水蒸気含有煙道ガスから触媒を急速に
分離する。もう1つの態様において、本発明は、再生器
の第2流動床の触媒保持量を相当増やし、この第2流動
床においてコークスを相当燃焼させる。再生器のそれぞ
れの部分を以下に簡単に説明するが、最初にライザーミ
キサーを説明して最後に再生器煙道ガスサイクロンを説
明する。
【0069】使用済み触媒およびいくらかの燃焼空気が
ライザーミキサー60に供給される。触媒ストリッパー
を経由してリサイクルされる幾らかの再生触媒は、通常
、使用済み触媒と混合される。また、幾らかの再生触媒
は、直接または好ましくは触媒クーラーを経由してライ
ザーミキサー60の基部に直接リサイクルされる。ライ
ザーミキサー60は、再生を開始する好ましい方法であ
る。ライザーミキサーは、大部分のファーストコークス
(恐らく、同伴または吸着炭化水素に代表されるもの)
および非常に少量のハード(hard)コークスを燃焼
させる。ライザーミキサー内の滞留時間は通常非常に短
い。除去される水素および炭素の量ならびにこの除去を
行うために必要な反応条件を以下に説明する。
【0070】   ライザーミキサー条件                         良
い範囲      好ましい範囲       最良範
囲入口温度(゜F)       900  −120
0    925   −1100     950 
  −1050        (℃)       
 482  − 649    496   − 59
3     510   − 566温度上昇(゜F)
        10  − 200     25 
  − 150      50   − 100  
      (℃)          5.6− 1
11     13.8 −  83.3    27
.7 −  55.5触媒滞留時間(秒)      
0.5−  30      1   −  25  
     1.5 −  20蒸気速度    (f/
s)     5  − 100      7   
−  50      10   −  25    
        (m/s)     1.5−  3
0.5    2.13−  15.24    3.
05−   7.6全供給空気(%)        
1  −  25      2   −  20  
     3   −  15水素除去  (%)  
     10  −  40     12   −
  35      15   −  30炭素除去 
 (%)        1  −  10     
 2   −   8       3   −   
【0071】ライザーミキサーを使用する操作が好まし
いが、これは必須ではなく、多くの装置においては、ラ
イザーミキサーに適合するコークス燃焼器では高さが十
分ではないので実行するのが困難である。使用済みのス
トリップされた触媒を次に説明するコークス燃焼器に直
接加えてよい。
【0072】コークス燃焼器62は、触媒の速流動床を
含み、比較的大きい空塔蒸気速度、激しい流動および比
較的低密度の濃厚相流動床を特徴とする。大部分のコー
クスは、コークス燃焼器において燃焼できる。また、コ
ークス燃焼器は、「ファーストコークス」、主として触
媒上のストリップされていない炭化水素を効率的に燃焼
させると考えられる。ライザーミキサーを使用する場合
、大きい部分、恐らく大部分の「ファーストコークス」
は、コークス燃焼器の上流で除去されるであろう。 ライザーミキサーを使用しない場合、ファーストコーク
スを燃焼させるという比較的容易な工程は、コークス燃
焼器においてなされるであろう。
【0073】コークス燃焼器単独(ライザーミキサーを
使用しない場合)またはコークス燃焼器とライザーミキ
サーとの組み合わせにより行う水素および炭素の除去に
ついて以下に説明する。重要であるのは、コークス燃焼
器を出る触媒は特定量の炭素および水素が除去されてい
るということであるので、ライザーミキサーおよびコー
クス燃焼器の操作をこのように組み合わせることができ
る。
【0074】   コークス燃焼器条件                         良
い範囲      好ましい範囲       最良範
囲濃厚床温度(゜F)     900  −1300
    925   −1275     950  
 −1250          (℃)      
482  − 704    496   − 691
     510   − 677触媒滞留時間(秒)
     10  − 500     20   −
 240      30   − 180蒸気速度 
   (f/s)     1  −  40    
  2   −  20      3.5  −  
15            (m/s)     0
.3−  12.2    0.6 −   6.1 
   1.07 −   4.6全供給空気(%)  
     40  − 100     50   −
  98     60    −  95水素除去 
 (%)       50  − 100     
60   −  98     70    −  9
5炭素除去  (%)       40  − 10
0     50   −  95     60  
  −  90
【0075】希薄相輸送ライザー83は、希薄相を形成
し、そこでは、COのCO2への効率的な後燃焼を行う
ことができ、あるいは(CO燃焼を束縛する場合)速流
動床から触媒分離手段を経由して第2流動床へ触媒を効
果的に輸送する。追加の空気を希薄相輸送ライザーに加
えてよいが、通常、再生器のより下方に空気を加えてコ
ークス燃焼速度を幾らか上げるのがより良い。
【0076】多くの装置において、輸送ライザーにおい
てCOのCO2への完全後燃焼を行うのが有用である。 通常、このためにはライザーの基部またはコークス燃焼
器出口における649〜704℃またはそれ以上の温度
および/または数秒のライザーにおけるガス滞留時間で
大部分のCOをCO2に燃焼させる十分量の燃焼促進剤
の存在が必要である。
【0077】   輸送ライザー条件                         良
い範囲      好ましい範囲       最良範
囲入口温度(゜F)       900  −130
0    925   −1275     950 
  −1250        (℃)       
 482  − 704    496   − 69
1     510   − 677出口温度(゜F)
       925  −1450    975 
  −1400    1000   −1350  
      (℃)        496  − 7
88    524   − 760     538
   − 732 触媒滞留時間(秒)      1
  −  60      2   −  40   
    3   −  30蒸気速度    (f/s
)     6  −  50      9   −
  40      10   −  30     
       (m/s)     1.8−  15
.25   2.7 −  12.2     3.0
5−   9.15全供給空気(%)        
0  −  50      0   −  10  
     0   −   5水素除去  (%)  
      0  −  15      1   −
  10       2   −   5炭素除去 
 (%)        0  −  10     
 1   −   8       2   −   
【0078】希薄相輸送ライザーを出る煙道ガスからの
急速かつ効率的な触媒の分離は、この方法において非常
に有用である。煙道ガスは、使用済み触媒に同伴する吸
着したストリッピング水蒸気および燃焼による水からの
相当多量の水蒸気を含んでいる。多くのFCC再生器は
、煙道ガス中5〜10psia(0.34〜0.68バ
ール)水蒸気分圧で操作される。本発明の1つの態様の
方法および装置において、希薄相混合物は、触媒多含有
濃厚床と触媒少含有希薄相とにすばやく分離される。再
生器輸送ライザー出口において行われる触媒と煙道ガス
とのすばやい分離は、ライザー反応器出口で行われる触
媒と分解生成物とのすばやい分離と非常に類似している
【0079】最も好ましい分離システムは、米国特許第
4,502,947号に記載されているように閉鎖サイ
クロン系に再生器輸送ライザー希薄相を排出することで
ある。そのようなシステムは、水蒸気含有煙道ガスから
触媒を急速かつ効率的に分離し、再生器ベッセルから煙
道ガスを隔離して除去する。これは、輸送ライザー出口
の下流における再生器の触媒は比較的水蒸気を含まない
雰囲気に存在し、触媒は、従来技術の装置の場合ほど急
激に失活しないことを意味する。
【0080】水蒸気含有煙道ガスから触媒をすばやく分
離する他の方法も使用できるが、これらの方法の大部分
は、閉鎖サイクロンの使用ほどうまく機能しないであろ
う。許容できる分離手段には、ライザー頂部およびカバ
ーキャップにより規定された環状空間を通って触媒を下
向きに排出するキャップ付きライザー出口が包含される
【0081】好ましい態様において、輸送ライザー出口
は、図示していない半径方向アームによりキャップして
よく、このアームは、再生器の触媒第2流動床に到る大
きいジップレッグに触媒本体を導く。そのような再生器
ライザー出口は、米国特許第4,810,360号に記
載されており、本明細書においてこれを参照できる。
【0082】「図1」に示す態様は、煙道ガスからの触
媒の分離および煙道ガスが更に触媒と接触するのを防止
することの双方で効果的である。サイクロンをうまく設
計することにより輸送ライザーを出る触媒の95%以上
、更には98%以上を回収できる。サイクロンを閉止す
ることにより輸送ライザーを出る水蒸気含有煙道ガスの
95%以上、更には98%以上を第2流動床に入らない
で回収できる。先に説明した他の分離/隔離手段は、一
般的には幾らかより小さい効率である。
【0083】選択する方法に拘らず、輸送ライザーから
排出される触媒の少なくとも90%以上を、以下に説明
するように第2流動床にすばやく分離する必要がある。 輸送ライザーを出る煙道ガスの少なくとも90%を、更
に触媒と接触することなくベッセルから除去する必要が
ある。これは、第2流動床の床構造を適当に選択するこ
と、即ち、比較的高いが細い収容ベッセル80の使用お
よび第2流動床における流動化条件の慎重なコントロー
ルによりある程度達成できる。
【0084】本発明の好ましい態様における第2流動床
は、比較的乾燥した雰囲気において触媒再生の第2段階
を行うのに使用される触媒の多段再生は、温度の観点だ
けでは有用である、即ち、最終段階温度より低い平均触
媒温度が維持される。このことは、再生触媒の温度が従
来技術の装置の場合と全く同じであっても当てはまる。 それは、段階再生を採用する場合、触媒は、最終段階で
初めて最高温度になるからである。多段再生方法では、
高温触媒は、最も高い温度において比較的短い滞留時間
を有する。
【0085】第2流動床は、従来技術の高効率再生器に
おいて使用される第2濃厚床と非常に類似している。第
2流動床の機能の大きな差をもたらす幾つかの重要な違
いが存在する。
【0086】従来技術の第2濃厚床においては、触媒は
集められて(反応器およびしばしばコークス燃焼器に)
リサイクルされるだけであった。触媒温度は、典型的に
は677〜732℃であり、ある場合では、少し高い温
度、恐らく760℃に近い温度で操作されていた。触媒
の平均滞留時間は、通常60秒またはそれ以下であった
。少量の空気、典型的には再生器に加えられる全空気の
約1〜2%が濃厚床に加えられて流動状態が保持され、
反応器にリサイクルするためにコレクターに送ることが
できるようになっていた。床の空塔ガス速度は、典型的
には0.15m/s(0.5フィート/s)以下、通常
0.03m/s(0.1フィート/s)以下であった。 床は比較的高密度であり、初期流動に近い状態であった
。これは、触媒コレクターとしての第2流動床の使用に
は効果的であるが、第2流動床では触媒再生が殆どまた
は全く行われないことを意味していた。床の小さい蒸気
速度のために、床に加えられる酸素の少量ですら殆ど利
用されていなかった。このような大きい流動床は、乏し
い流動状態および比較的大きい気泡という特徴があり、
それが問題であった。
【0087】本発明の方法では、第2流動床が触媒再生
を目的としてはるかに機能するようにしている。第1ス
テップとして、第2流動床において実質的により長い滞
留時間を与えている。少なくとも1分の滞留時間とし、
好ましくはより長い滞留時間としている。この長い滞留
時間は、装置により多くの触媒を加えて、第2流動床に
それをためることにより達成できる。
【0088】いくつかの理由のために、本発明の濃厚床
でははるかに多くの空気を加えている。第1に、第2流
動床において非常に多くの炭素燃焼を行い、従って、燃
焼用の空気が必要となる。第2に、第2流動床の流動性
を改善する必要があり、はるかに大きい空塔速度が必要
である。また、第2流動床の触媒密度をある程度減らし
ている。この減少した密度は、より良好な流動性の特徴
であり、本発明の床は、従来技術の床の2倍の高さであ
るが、2倍の触媒も含まないという利点がある。
【0089】はるかに多くの空気を本発明の方法におい
ては供給するので、そのような装置において従来から使
用している古いフラッフィング(fluffing)ま
たは流動化リングを残しておいて、追加の空気分配器ま
たは空気リングを古いフラッフィングリングの側方また
は上方に加えるのが好ましい。
【0090】   第2濃厚床条件                        良い
範囲      好ましい範囲         最良
範囲  温度  (゜F)      1200   
−1700   1300   −1600    1
350   −1500        (℃)   
     649   − 927    704  
 − 871     732   −  816触媒
滞留時間(秒)      30   − 500  
   45   − 200      60   −
 180蒸気速度    (f/s)     0.5
 −   5      1   −   4    
  1.5  −   3.5           
 (m/s)     0.15−   1.5   
 0.3 −   1.22   0.45 −   
1.07全供給空気(%)        0   −
  90      2   −  60      
5    −  40水素除去  (%)      
  0   −  15      0.1 −   
5      0.2  −   2炭素除去  (%
)        0   −  60      2
   −  50      5    −  40
【0091】CO燃焼促進剤 再生器または燃焼領域内でCO燃焼促進剤(プロモータ
ー)を用いることは、本発明の実施に必須ではないが、
好ましい。これらの物質は公知であり、例えば米国特許
第4,072,600号および第4,235,754号
に開示されている。0.01から100ppmの白金ま
たは同様なCO酸化を起こすことができる他の十分量の
金属を用いて良好な結果を得ることができる。該装置中
の触媒上にわずか0.1から10ppm(重量)の白金
を用いると非常に良好な結果が得られる。白金を他の金
属と変えてもよいが、その場合通常はより多くの金属が
必要になる。 0.3から3ppm(重量)の白金に等しいCO酸化活
性を与えるプロモーター量が好ましい。
【0092】本発明は、非常に低いレベルのCO燃焼プ
ロモーターを用いて行なわれる一方、重質残渣油原料は
通常触媒上に大量のコークスを付着させ、再生器温度は
非常に高くなるので、比較的完全なCO燃焼が達成され
る。効率の高い再生器は、希薄相輸送ライザー中で、C
O燃焼プロモーターがない場合でさえも、十分な熱い再
生触媒が第2濃厚相からコークス燃焼器へリサイクルさ
れていれば、完全なCO燃焼を達成するのに特に適して
いる。コークス燃焼器への触媒のリサイクルにより、コ
ークス燃焼器中の迅速なコークス燃焼および希薄相輸送
ライザー中の希薄相CO燃焼に要する高温が促進される
【0093】部分的なCO燃焼が求められる場合、また
は5〜10%以上のコークス燃焼が第2濃厚床へシフト
される場合に、通常、はるかに高いレベルのCO燃焼プ
ロモーターを用いて実施するのが好ましい。スムーズな
操作は高温よりむしろ触媒作用によるので、より多くの
COプロモーターが必要である。
【0094】ホットストリッパーはまた残存炭素の関数
として再生器に送られる使用済み触媒の水素含量を減ら
す。従って、ホットストリッパーは、再生器中の温度お
よび触媒の熱水失活の量を制御する。
【0095】輸送ライザーを出る希薄相混合物の煙道ガ
スから触媒を迅速に分離することにより、第2流動床の
上流で触媒から水含有煙道ガスを除去する。より多くの
触媒保持量およびはるかに大きい空塔蒸気速度で第2流
動床を操作することにより、触媒再生の余分の段階にお
いてより清浄な触媒がもたらされることを可能にし、あ
るいは炭素をより穏やかに除去して触媒寿命を延ばすこ
とを可能にする。促進された安定性は、主として再生に
よりもたらされ、再生器における触媒の滞留時間の多く
は従来技術の構造の場合に達成されるより乾燥した条件
下にある。
【0096】また、段階的再生は、再生の最終段階に最
も厳しい酸化条件を残しておくことにより、NOx発生
を減らす。NOxの大部分は、早い段階で生成し、この
段階では、COによるNOxの還元が行われる。例えば
、不十分量の空気を用いて操作される比較的大きいライ
ザーミキサーを用いて、比較的還元性の条件下で再生プ
ロセスの上流部分の少なくともいくらかを操作すること
により、NOx発生を急激に減らすことができる。
【0097】
【実施例】343〜593℃(650〜1100゜F)
の沸点範囲を有する原料をライザー反応器4に加えて熱
い(約760℃)再生触媒と混合して触媒−炭化水素混
合物とした。この混合物はライザー4を上向きに流出導
管6に向かって流れて行く。ライザー頂部の温度は53
8℃である。サイクロンのジップレッグを経由して排出
される使用済み触媒は、触媒床31に集まる。ホットス
トリッピング領域30は約566〜621℃で操作され
る。704〜760℃で加えられる再生触媒は、ストリ
ッピング領域を加熱する。
【0098】十分にストリップされた触媒は、約621
℃でライザーミキサー60においてライン66からの空
気と混合されて空気−触媒混合物となる。この混合物は
、コークス燃焼器速流動床76にあがっていく。十分に
熱い再生触媒が、コークス燃焼器に加えられる使用済み
触媒の量に通常はほぼ等しい量でコークス燃焼器に加え
られ、コークス燃焼器の内容物を十分熱くして効率的な
燃焼を行う。コークス燃焼器の温度は、熱い再生触媒の
リサイクル、ライザーミキサーにおける燃焼によるある
程度の予熱およびコークス燃焼器におけるコークス燃焼
のために、通常約677〜704℃である。
【0099】触媒および燃焼空気/煙道ガス混合物は、
速流動床76から希薄相輸送ライザー83を通って再生
器ベッセル80に流れていく。ライザー83を出る触媒
は、閉鎖サイクロン308により水蒸気含有煙道ガスか
ら分離される。触媒多含有相は、ジップレッグ84を経
由して下に送られて第2流動床を形成する。ストリップ
された触媒の約5%のコークスが導管60内で燃焼し、
約55%が速流動床62で燃焼し、約5%がライザー8
3内で燃焼し、約35%が再生器ベッセル80内で燃焼
する。コークスが燃焼するので、触媒の温度は、装置を
通過するにつれて上昇する。空気の供給は、各段階でコ
ントロールされ、ライザーミキサーの基部の温度は約5
38℃、ライザーミキサーの出口温度は549℃、コー
クス燃焼器の温度は約552℃、また、輸送ライザー出
口の温度は約674℃である。相当量のコークス燃焼が
第2流動床で起こるので、この床の温度は約746℃で
ある。
【0100】これらの温度は、コークス燃焼器および第
2流動床の双方における完全CO燃焼に基づくものであ
る。通常、完全コークス燃焼が好ましく、空気汚染が最
小限になり、FCCにおける熱発生が最大限になる。原
料が非常に重質であるためにコークス燃焼により発生す
る熱を全量FCCにより使用できない、あるいは48の
ような種々の熱交換器を用いて除去できない、あるいは
他の場合、1つまたはそれ以上のコークス燃焼領域にお
いて部分CO燃焼が必要であろう。部分CO燃焼により
、上述のような温度分布がいくらか変わるであろう。
【00101】第2流動床82からの触媒は、炭化水素
原料に到るスタンドパイプ102を経由して分解反応用
の触媒を供給する。また、床82は、ライン106を経
由してストリッピング領域30にリサイクルされ、使用
済み触媒を加熱する。また、触媒は、床82からコーク
ス燃焼器にライン101を経由してリサイクルされる。
【0102】 スチーミングファクター(Steaming Fact
or)の比較本発明の方法は、再生の間の触媒に為され
る水蒸気による損傷または失活を相当減少させる。初め
に、スチーミングファクターの計算に使用される数学的
計算を以下に説明し、幾つかの異なる再生方法によりも
たらされる水蒸気失活を比較する。
【0103】スチーミングファクター(SF)は、FC
Cプロセスのある部分で起こる失活の量の目安である。 基本的な場合、すなわちスチーミングファクターが10
0とは、704℃、触媒滞留時間5分、再生器中の水蒸
気分圧0.4バール(6.0psia)で操作されてい
る通常のFCC装置において起こる触媒の失活量である
【0104】スチーミングファクターは、滞留時間の一
次関数である。触媒滞留時間が10分である以外は上記
のように再生器が操作されているとすると、スチーミン
グファクターは200である。
【0105】スチーミングファクターは、蒸気分圧に対
してほぼ線形である。スチーミングファクターは、ほぼ
13.9℃(25°F)の温度変化毎に、約2倍または
半分になる。
【0106】より正確には、次の式を用いてSFを計算
することができる。   SF=(時間×P(H20)×EXP(−Eact
/RT)×100/        [(5)×(6)
×EXP(−Eact/R×977)]式中、 時間=触媒滞留時間、分 (5)=参照滞留時間、5分 P(H2O)=水蒸気分圧、psia(バール×14.
7)(6)=参照水蒸気圧力、6psia(0.4バー
ル)Eact=ゼオライトの活性化または失活エネルギ
ー(実験室スケール実験により決定) T=温度、゜K
【0107】649℃、滞留時間2分、蒸気分圧0.6
8バール(10psia)で操作されているFCC法の
部分については、SFは21である。760℃、蒸気分
圧0.068バール(1.0psia)、滞留時間5分
で操作されているFCC法の部分については、SFは5
9である。
【0108】5つの再生方法を検討した。計算のベース
は、0.65重量%のコークスを含む触媒を再生する、
完全CO燃焼モードで再生器を操作する場合において約
0.05重量%のコークスを有する清浄な燃焼した触媒
を得るために必要な再生過酷度である。 使用済み触媒組成 コークス重量%=0.65 コークス組成(重量%) C=87 H=10 S=  3 N=500ppm
【00109】再生器構造 ケースI(従来技術):単一濃厚床;水蒸気分圧6ps
ia(水蒸気は、同伴ストリッピング水蒸気(10%)
および燃焼による水(90%)であり、また、最小限量
の他のソースからのものもあるがこれは無視する。)で
ある。触媒の滞留時間は5分である。温度は704℃(
1300゜F)である。定義によりSF=100。
【0110】ケースII(従来技術):高効率再生器、
コークス燃焼器、希薄相輸送ライザー(ライザーサイク
ロン無し)および第2濃厚相床(第2濃厚床における再
生無し)。再生器のSFは、第2濃厚床までのコークス
燃焼器におけるSFの合計である。
【0111】コークス燃焼器: 触媒滞留時間:3.5分 平均床温度:696℃(1285゜F)水蒸気分圧:0
.4バール(6.0psia)計算スチーミングファク
ター:58SF希薄相輸送ライザー: 触媒滞留時間:0.1分 平均触媒温度:704℃(1300゜F)水蒸気分圧:
0.4バール(6.0psia)計算スチーミングファ
クター:2SF 第2濃厚床: 触媒滞留時間:0.75分 平均床温度:704℃(1300゜F)水蒸気分圧:0
.4バール(6.0psia)計算スチーミングファク
ター:15SF
【0112】スチーミングファクターの
合計は、58+2+15であり、合計SFは75である
。これは、基本ケースである単一濃厚床再生器のSF1
00より実質的に小さく、高効率FCC再生器構造にお
いて生じる減少スチーミングの目安である。SFの減少
は、高効率再生器構造における減少した触媒保持量およ
び減少した触媒滞留時間によるものである。
【0113】ケースIII:米国特許第4,810,3
60号に示されている高効率再生器(コークス燃焼器、
希薄相輸送ライザー(ライザーは、半径状排出アームを
有する。))、第2濃厚床(第2濃厚床において再生無
し)。再生器のSFは、第2濃厚床までのコークス燃焼
器におけるSFの合計である。
【0114】コークス燃焼器: 触媒滞留時間:3.5分 平均床温度:696℃(1285゜F)水蒸気分圧:0
.4バール(6.0psia)計算スチーミングファク
ター:58SF希薄相輸送ライザー: 触媒滞留時間:0.1分 平均触媒温度:704℃(1300゜F)水蒸気分圧:
0.4バール(6.0psia)計算スチーミングファ
クター:2SF 第2濃厚床: 触媒滞留時間:0.75分 平均床温度:704℃(1300゜F)水蒸気分圧:0
.34バール(5.0psia)計算スチーミングファ
クター:12.5SFスチーミングファクターの合計は
、58+2+12.5であり、合計SFは72.5であ
る。
【0115】ケースIV:米国特許第4,810,36
0号に示されている高効率再生器であるが、輸送ライザ
ー出口に閉鎖サイクロンを有する。この閉鎖サイクロン
は、輸送ライザーを出る触媒から水蒸気含有煙道ガスを
ほぼ完全に分離する。第2流動床は、従来技術の高効率
再生器の場合よりはるかに乾燥している。再生器のSF
は、第2流動床までのコークス燃焼器におけるSFの合
計である。
【0116】コークス燃焼器: 触媒滞留時間:3.5分 平均床温度:696℃(1285゜F)水蒸気分圧:0
.4バール(6.0psia)計算スチーミングファク
ター:58SF希薄相輸送ライザー: 触媒滞留時間:0.1分 平均触媒温度:704℃(1300゜F)水蒸気分圧:
0.4バール(6.0psia)計算スチーミングファ
クター:2SF 第2濃厚床: 触媒滞留時間:0.75分 平均床温度:704℃(1300゜F)水蒸気分圧:0
.09バール(1.4psia)計算スチーミングファ
クター:3.5SFスチーミングファクターの合計は、
58+2+3.5であり、合計SFは63.5である。
【0117】ケースV:「図1」に示した高効率再生器
について検討した。この場合、ライザーミキサー、コー
クス燃焼器、輸送ライザー出口の閉鎖サイクロンおよび
第2流動床の使用済み触媒上のコークスの50%の燃焼
を組み合わせて使用した。再生器のSFは、第2流動床
までのコークス燃焼器におけるSFの合計である。
【0118】ライザーミキサー: 触媒滞留時間:0.15分 平均床温度:566℃(1050゜F)水蒸気分圧:0
.14バール(2.1psia)計算スチーミングファ
クター:0.02SFコークス燃焼器: 触媒滞留時間:3.5分 平均床温度:635℃(1175゜F)水蒸気分圧:0
.6バール(9.0psia)計算スチーミングファク
ター:18SF希薄相輸送ライザー: 触媒滞留時間:0.2分 平均触媒温度:643℃(1190゜F)水蒸気分圧:
0.58バール(8.5psia)計算スチーミングフ
ァクター:1.2SF第2濃厚床: 触媒滞留時間:3.0分 平均床温度:704℃(1300゜F)水蒸気分圧:0
.1バール(1.5psia)計算スチーミングファク
ター:15SFスチーミングファクターの合計は、0.
02+18+1.2+15であり、合計SFは34.2
2である。 通常の単一濃厚床再生器(ケースI)は、スチーミング
ファクターが100である。
【0119】広範囲に工業的に使用されている高効率再
生器構造(ケースII)の場合、スチーミングファクタ
ーが75である。本発明の方法(ケースV)では、触媒
をスチーミングにより劣化させずに触媒を再生する。ス
チーミングファクターはわずか34.22であり、従来
の高効率再生器におけるスチーミングの場合の約半分で
ある。触媒のスチーミングを減らすことは、精製操作に
おいて触媒活性を増やし、触媒のメークアップ割合が減
ることを意味する。実施上において生じる利点であって
、上述の計算に現れない追加の利点が幾つかある。重金
属含有原料を処理する場合、水蒸気分圧および温度に大
きく影響を受けるが、バナジウムの移行が大きく減少す
る。
【0120】また、本発明の方法および装置を使用する
場合、NOx発生が減少するが、これは種々の理由によ
る。窒素化合物の大部分は、従来技術の再生器の構造に
おける場合より、低い温度でより還元性の条件で燃焼す
る。
【0121】本発明の方法は、現存する高効率再生器に
おいて容易に実施できる。再生器の大部分を(使用する
場合)ライザーミキサーとしてそのままにしておくこと
ができ、コークス燃焼器および希薄相輸送ライザーを変
更する必要がない。現存する装置において、コークス燃
焼器を変更することは非常に困難である。これは速流動
床であり、それに装置を追加することは操作に悪影響を
及ぼすからである。本発明では、費用をかけることなく
、また、コークス燃焼器に触媒/煙道ガス分離器を加え
る複雑さもなく真の多段再生の利点の大部分を達成でき
、通常変更のための余分の空間を持たないコークス燃焼
器を変更する必要がない。
【0122】現存する高効率再生器に必要である唯一の
変更は、希薄相輸送ライザーの出口において閉鎖サイク
ロン系を組み込んで、水蒸気含有煙道ガスから触媒を迅
速、かつ完全に分離することである。水蒸気含有煙道ガ
スは、第2流動床において集められた触媒から隔離する
必要がある。好ましくは多くの、更には大部分のコーク
ス燃焼は、第2流動床の乾燥雰囲気において起こる。第
2流動床の温度は高く、そのため、沸騰流動床において
も急速な燃焼が可能となる。
【0123】本発明の方法および装置により、再生プロ
セスの連続的な流通最適化が可能である。空気供給割合
をコントロールする2つの有力かつ感度のよい方法によ
りプロセスの細かいコントロールが可能となる。
【0124】輸送ライザーを出る煙道ガス中の酸素濃度
の測定およびCOまたは炭化水素あるいは酸化性もしく
は還元性雰囲気のより小さい程度までの測定により、精
製操作において空気ブロアーの能力を最大限に利用する
ことができる方法がもたらされる。
【0125】サイクロン分離器を再生器輸送ライザー出
口で使用する場合、デルタTの測定により、後燃焼が起
こる量を感知する非常に高感度の方法がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明の高効率再生器を有するFCC装置
の簡素化模式図である。
【図2】  本発明の高効率再生器の簡素化模式図であ
る。
【符号の説明】
4…FCC反応器、8…第1段階サイクロン、30…ス
トリッピング領域、60…ライザーミキサー、62…コ
ークス燃焼器、76…速流動床、80…再生器、82…
第2流動床、83…再生器ライザー。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  沸点が343℃以上の炭化水素を含ん
    で成る重質炭化水素原料を軽質生成物に接触分解する流
    動接触分解方法であって、a.接触分解条件で操作され
    る接触分解領域において該原料を熱い再生触媒のソース
    と接触させることにより該原料を接触分解して、分解生
    成物、ならびに水素および炭素を含んで成るコークスな
    らびにストリップ可能炭化水素を含む使用済み触媒を得
    る工程、b.分解生成物を使用済み触媒から分離する工
    程、c.ストリッピングガスにより使用済み触媒をスト
    リップして、ストリップ可能化合物を除去してストリッ
    プされた触媒を得る工程、d.少なくとも部分的に再生
    された触媒、ならびに該コークス中の炭素および水素の
    燃焼により生成するCO2ならびに水蒸気を含んで成る
    煙道ガス用の頂部出口を有する流動床コークス燃焼器に
    おいて、該ストリップされた触媒をリサイクルされた再
    生触媒および酸素含有ガスと接触させることにより該触
    媒を再生する工程であって、該コークス燃焼器には触媒
    /ガス分離手段は本質的に存在せず、該コークス燃焼器
    は、それとつながっている基部に開口を有し、少なくと
    も部分的に再生された触媒および煙道ガスを基部から上
    方部分の出口に輸送する重なった希薄相輸送ライザーの
    下にあり、それと流体的につながっている工程、e.該
    希薄相輸送ライザー出口からの希薄相として排出される
    、触媒および水蒸気を含んで成る煙道ガスを排出して、
    サイクロン分離手段においてこれを触媒多含有相および
    該コークス中の水素の燃焼により生成する水の90%以
    上を含んで成る水蒸気多含有煙道ガス相に直ちに分離し
    、該分離された触媒を該手段から排出して該輸送ライザ
    ーの周囲に流動床として保持された、上方に希薄相領域
    を有する第2触媒流動床を形成し、該分離された水蒸気
    多含有煙道ガス相を該第2流動床から隔離されてそれに
    対して閉鎖されている煙道ガス除去手段に排出する工程
    、ならびにf.熱い再生触媒を該第2流動床から接触分
    解工程およびコークス燃焼器にリサイクルする工程を含
    んで成る方法。
  2. 【請求項2】  希薄相輸送ライザー出口を出る煙道ガ
    スは、3.5〜7psia(0.24〜0.48バール
    )の水蒸気分圧を有し、第2流動床より上方の希薄相は
    、輸送ライザーを出る煙道ガスの水蒸気分圧の20%以
    下の水蒸気分圧を有する請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】  ストリップされた触媒、リサイクルさ
    れる再生触媒およびコークス燃焼器に加えられる酸素ま
    たは酸素含有再生ガスの少なくとも一部分が、基部にあ
    る該再生ガス、ストリップ触媒およびリサイクル再生触
    媒用入口ならびに上方部分にある出口を有する垂直ライ
    ザーミキサーを経由して加えられ、該ライザーミキサー
    は、コークス燃焼器の下にあり、それとつながっており
    、該ライザーミキサー内でストリップされた触媒のコー
    クスの水素含量の1〜40重量%および炭素含量の0.
    5〜10%が燃焼する請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】  コークス燃焼器に加えられる再生ガス
    の2〜20%をライザーミキサーから加え、80〜99
    %をコークス燃焼領域に加える請求項2記載の方法。
  5. 【請求項5】  該第2流動床に十分量の再生ガスが加
    えられ、ストリップされた触媒上のコークスの5〜50
    %が燃焼する請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項6】  該第2流動床に十分量の再生ガスが加
    えられ、ストリップされた触媒上のコークスの大部分が
    燃焼する請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項7】  ストリップされた触媒の水素含量の少
    なくとも90%がライザーミキサー出口の上流で燃焼し
    、コークス燃焼の大部分が希薄相輸送ライザー出口の下
    流で起こる請求項第1〜6のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項8】  本質的に全てのコークス燃焼が、希薄
    相輸送ライザー出口の上流で起こり、第2流動床ではコ
    ークス燃焼が本質的に起こらない請求項1記載の方法。
  9. 【請求項9】  再生器中の粒子重量基準で元素金属基
    準で白金族金属または同等のCO酸化活性を有する他の
    金属を0.01〜50ppm含んで成るCO燃焼促進剤
    が分解触媒に存在する請求項1〜8のいずれかに記載の
    方法。
  10. 【請求項10】  該燃焼器は、濃厚相流動床コークス
    燃焼器である請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
  11. 【請求項11】  該サイクロン分離器手段は、該輸送
    ライザーの出口とつながっている入口および第2流動床
    を形成する回収触媒を排出するジップレッグを有して成
    る触媒出口を有し、輸送ライザー出口の上流で燃焼によ
    り生成した回収煙道ガスおよび全水蒸気を、該第2流動
    床または該第2流動床より上方の希薄相領域と接触する
    ことなく再生器から排出される煙道ガスを除去する煙道
    ガス出口手段とつながっている蒸気出口を経由して排出
    し、触媒の保持量を該第2流動床において触媒滞留時間
    が少なくとも約1分となるのに十分な量とし、再生ガス
    の少なくとも5%が該第2流動床に加えられ、該第2流
    動床において少なくとも0.25フィート/秒の空塔蒸
    気速度が保持され、ストリップされた触媒上のコークス
    の炭素含量の少なくとも10%が該第2流動床において
    除去される請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
  12. 【請求項12】  該第2流動床は、1〜4分の触媒滞
    留時間、少なくとも0.305m/s(1.0フィート
    /秒)の空塔蒸気速度を含む触媒再生条件で操作され、
    再生ガスの10〜90%が該第2流動床に加えられ、ス
    トリップされた触媒上のコークスの炭素含量の10〜9
    0%が該第2流動床において燃焼される請求項11記載
    の方法。
  13. 【請求項13】  約343℃以上の沸点を有する炭化
    水素を含んで成る重質炭化水素原料を接触分解触媒と接
    触させることにより該原料を軽質生成物に流動接触分解
    する装置であって、a.該原料のソースおよび熱い再生
    触媒のソースとつながっている入口、ならびに分解生成
    物ならびにコークスおよびストリップ可能炭化水素を含
    む使用済み触媒を含んで成る分解領域流出混合物を排出
    する出口を有する接触分解反応器手段、b.該分解領域
    流出混合物を分解生成物多含有相ならびに該使用済み触
    媒およびストリップ可能炭化水素を含んで成る固形分多
    含有相に分離する、該反応器出口とつながっている分離
    手段、c.使用済み触媒用の入口、ストリッピングガス
    用入口、ストリッピング蒸気用出口およびストリップさ
    れた固形分を排出するための固形分出口を有して成るス
    トリッピング手段、d.直列に接続されたコークス燃焼
    器手段、希薄相輸送ライザーおよびライザー出口触媒/
    蒸気分離手段、ライザー出口触媒/蒸気閉鎖サイクロン
    分離手段、第2流動床ならびに該閉鎖サイクロン分離手
    段および該第2流動床を含むベッセルを有して成る触媒
    再生手段、ならびにe.該第2流動床および該接触分解
    手段とつながっている、該分解手段に再生触媒をリサイ
    クルするための触媒リサイクル手段を有して成り、f.
    該コークス燃焼手段は、内部に速触媒流動床を保持でき
    るようになっており、該ストリッピング手段からの該固
    形分出口とつながっている、ストリップされた触媒用の
    入口、該第2流動床からリサイクルされる再生触媒用の
    入口、再生ガス入口ならびに少なくとも部分的に再生さ
    れた触媒ならびに煙道ガスを排出するための上方出口を
    有し、該コークス燃焼器の出口は、希薄相輸送ライザー
    の基部にある入口とつながっており、該コークス燃焼器
    は、本質的に触媒/ガス分離手段を有さず、g.希薄相
    輸送ライザー手段は、該コークス燃焼器手段から内部に
    再生触媒の濃厚相流動床を保持するようになっている収
    納ベッセル内に延び、該輸送ライザーは、少なくとも部
    分的に再生された触媒および煙道ガスをライザーの基部
    から該収納ベッセル内に位置するライザーの上方部分に
    ある出口まで輸送し、該コークス燃焼器出口とつながっ
    ている開口を基部に有し、h.該輸送ライザー出口サイ
    クロン分離器は、該輸送ライザー出口とつながっている
    、該煙道ガスを迅速に分離して隔離して除去し、分離さ
    れた触媒をジップレッグを経由して排出して該収納ベッ
    セル内に触媒の第2流動床を形成するようになっている
    装置。
  14. 【請求項14】  再生器は、ライザー混合手段を有し
    て成り、該手段は、該ストリップされた触媒、該リサイ
    クルされる再生触媒および再生ガス用の入口をその基部
    に、また、コークス燃焼器の下方でコークス燃焼器とつ
    ながっている出口をその上方部分に有して成る請求項1
    3記載の装置。
JP3346177A 1990-12-31 1991-12-27 重質油接触分解方法および装置 Pending JPH04304296A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/636,463 US5183558A (en) 1990-12-31 1990-12-31 Heavy oil catalytic cracking process and apparatus
US636463 1990-12-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04304296A true JPH04304296A (ja) 1992-10-27

Family

ID=24552019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3346177A Pending JPH04304296A (ja) 1990-12-31 1991-12-27 重質油接触分解方法および装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5183558A (ja)
EP (1) EP0493932B1 (ja)
JP (1) JPH04304296A (ja)
KR (1) KR920012399A (ja)
AU (1) AU648853B2 (ja)
CA (1) CA2058221A1 (ja)
DE (1) DE69111041T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011137154A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Petroleo Brasileiro Sa 二酸化炭素の排出を低減させた流動接触分解法
JP4887379B2 (ja) * 2002-09-17 2012-02-29 ユーオーピー エルエルシー 触媒を再生させる装置および方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2777806B1 (fr) * 1998-04-22 2000-06-02 Inst Francais Du Petrole Procede de regeneration en mode degrade d'un catalyseur
US7169293B2 (en) * 1999-08-20 2007-01-30 Uop Llc Controllable space velocity reactor and process
US7736501B2 (en) 2002-09-19 2010-06-15 Suncor Energy Inc. System and process for concentrating hydrocarbons in a bitumen feed
CA2471048C (en) 2002-09-19 2006-04-25 Suncor Energy Inc. Bituminous froth hydrocarbon cyclone
CA2455011C (en) 2004-01-09 2011-04-05 Suncor Energy Inc. Bituminous froth inline steam injection processing
CN100455640C (zh) * 2005-08-24 2009-01-28 洛阳石化设备研究所 一种烃类原料双提升管催化转化装置
US8168071B2 (en) 2005-11-09 2012-05-01 Suncor Energy Inc. Process and apparatus for treating a heavy hydrocarbon feedstock
CA2827237C (en) 2005-11-09 2016-02-09 Suncor Energy Inc. Mobile oil sands mining system
CA2526336C (en) 2005-11-09 2013-09-17 Suncor Energy Inc. Method and apparatus for oil sands ore mining
US7758820B2 (en) * 2006-12-21 2010-07-20 Uop Llc Apparatus and process for regenerator mixing
CA2689021C (en) 2009-12-23 2015-03-03 Thomas Charles Hann Apparatus and method for regulating flow through a pumpbox
CN102814151B (zh) * 2011-06-08 2014-02-26 富德(北京)能源化工有限公司 由含氧化合物制烯烃的流化床反应器和方法
TW202339851A (zh) * 2021-12-03 2023-10-16 大陸商中國石油化工科技開發有限公司 一種流體化催化裂解再生設備及其應用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3926778A (en) * 1972-12-19 1975-12-16 Mobil Oil Corp Method and system for controlling the activity of a crystalline zeolite cracking catalyst
US4810360A (en) * 1984-11-02 1989-03-07 Mobil Oil Corp. Method and apparatus for withdrawal of small catalyst particles in FCC systems
US4822761A (en) * 1986-05-13 1989-04-18 Ashland Oil, Inc. Method and apparatus for cooling fluid solid particles used in a regeneration system
US4868144A (en) * 1986-09-03 1989-09-19 Mobil Oil Corporation Process to reduce NOx emissions from a fluid catalytic cracking unit
US4814068A (en) * 1986-09-03 1989-03-21 Mobil Oil Corporation Fluid catalytic cracking process and apparatus for more effective regeneration of zeolite catalyst
EP0259115B1 (en) * 1986-09-03 1992-07-01 Mobil Oil Corporation Process and apparatus to reduce nox emissions from a fluid catalytic cracking unit
US4853187A (en) * 1986-09-03 1989-08-01 Mobil Oil Corporation Apparatus to reduce NOx emissions from a fluid catalytic cracking unit
US4849091A (en) * 1986-09-17 1989-07-18 Uop Partial CO combustion with staged regeneration of catalyst
US4812430A (en) * 1987-08-12 1989-03-14 Mobil Oil Corporation NOx control during multistage combustion
US4917790A (en) * 1989-04-10 1990-04-17 Mobil Oil Corporation Heavy oil catalytic cracking process and apparatus
US5011592A (en) * 1990-07-17 1991-04-30 Mobil Oil Corporation Process for control of multistage catalyst regeneration with full then partial CO combustion

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4887379B2 (ja) * 2002-09-17 2012-02-29 ユーオーピー エルエルシー 触媒を再生させる装置および方法
JP2011137154A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Petroleo Brasileiro Sa 二酸化炭素の排出を低減させた流動接触分解法

Also Published As

Publication number Publication date
US5183558A (en) 1993-02-02
EP0493932A1 (en) 1992-07-08
DE69111041D1 (de) 1995-08-10
EP0493932B1 (en) 1995-07-05
DE69111041T2 (de) 1995-11-02
CA2058221A1 (en) 1992-07-01
KR920012399A (ko) 1992-07-27
AU8982191A (en) 1992-07-02
AU648853B2 (en) 1994-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU627306B2 (en) Heavy oil catalytic cracking process and apparatus
AU649751B2 (en) Process and apparatus for control of multistage catalyst regeneration with partial CO combustion
US5011592A (en) Process for control of multistage catalyst regeneration with full then partial CO combustion
US5032252A (en) Process and apparatus for hot catalyst stripping in a bubbling bed catalyst regenerator
US5000841A (en) Heavy oil catalytic cracking process and apparatus
CA1058600A (en) Method of regenerating a cracking catalyst with substantially complete combustion of carbon monoxide
JPH04304296A (ja) 重質油接触分解方法および装置
US5198397A (en) Two-stage fluid bed regeneration of catalyst with shared dilute phase
US5284575A (en) Process for fast fluidized bed catalyst stripping
US5128109A (en) Heavy oil catalytic cracking apparatus
US5338439A (en) Process and apparatus for regeneration of FCC catalyst with reduced NOx and or dust emissions
US5380426A (en) Active bed fluidized catalyst stripping
EP0398557A1 (en) Fluid catalytic cracking method and apparatus
US4428822A (en) Fluid catalytic cracking
US5126036A (en) Process and apparatus for split feed of spent catalyst to high efficiency catalyst regenerator
JPH07500528A (ja) 使用済み流動接触分解触媒の再生方法
US5043055A (en) Process and apparatus for hot catalyst stripping above a bubbling bed catalyst regenerator
WO1993000674A1 (en) A process for stripping and regenerating fluidized catalytic cracking catalyst
JPS6372352A (ja) 低NOx発生の流動分解触媒再生方法および装置
AU8221391A (en) A process for stripping and regenerating fluidized catalytic cracking catalyst